Câu hỏi:

07/08/2025 3,557 Lưu

Giả sử số lượng của một quần thể nấm men tại môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm được mô hình hoá bằng hàm số \(P\left( t \right) = \frac{a}{{b + {e^{ - 0,75t}}}}\), trong đó thời gian \(t\) được tính bằng giờ. Tại thời điểm ban đầu \(t = 0\), quần thể có 20 tế bào và tăng với tốc độ 12 tế bào/giờ. Tìm các giá trị của \(a\) và \(b\). Theo mô hình này, điều gì xảy ra với quần thể nấm men về lâu dài?

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Ta có: P'(t)=0,75αa-0.75t(b+e-0.75t)2', t0

Theo đề bài, ta có: P(0) = 20  và P'(0) = 12. Do đó, ta có hệ phương trình:

Giả sử số lượng của một quần thể nấm men tại môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm được mô hình hoá bằng hàm số  (ảnh 1)

Giải hệ phương trình này, ta được a = 25  và b = 14 .

Khi đó, P'(t)=18,75e-0.75t(14+e-0.75t)2 > 0, t0, tức là số lượng quần thể nấm men luôn tăng.

Tuy nhiên, do Giả sử số lượng của một quần thể nấm men tại môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm được mô hình hoá bằng hàm số  (ảnh 2) nên số lượng quần thể nấm men tăng nhưng không vượt quá 100 tế bào.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Gọi \(x\left( {{\rm{\;m}}} \right)\) là chiều rộng của khu đất hình chữ nhật cần rào.

Theo đề bài, ta có \(0 < x \le 15\).

Diện tích khu đất này là \(200\left( {{\rm{\;}}{{\rm{m}}^2}} \right)\) nên chiều dài của khu đất là \(\frac{{200}}{x}\left( {{\rm{\;m}}} \right)\).

Tổng chiều dài lưới thép rào quanh khu đất là \(L\left( x \right) = 2x + \frac{{200}}{x}\left( {{\rm{\;m}}} \right)\).

Xét hàm số: \(L\left( x \right) = 2x + \frac{{200}}{x}\), với \(x \in \left( {0;15} \right]\).

Ta có: \(L'\left( x \right) = 2 - \frac{{200}}{{{x^2}}} = \frac{{2{x^2} - 200}}{{{x^2}}}\);

\(L'\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow x = 10({\rm{\;do\;}}x > 0){\rm{.}}\)

Ta có: Anh Nam có một mảnh đất rộng và muốn dành ra một khu đất hình chữ nhật có diện tích 200m^2 để trồng vài loại cây mới (ảnh 2)

\(L\left( {10} \right) = 40\)

\(L\left( {15} \right) = \frac{{130}}{3}.\)

Bảng biến thiên:

Anh Nam có một mảnh đất rộng và muốn dành ra một khu đất hình chữ nhật có diện tích 200m^2 để trồng vài loại cây mới (ảnh 3)

Dựa vào bảng biến thiên, chiều dài lưới thép ngắn nhất là 40m khi chiều rộng khu đất này là x = 10(m) (và chiều dài là 20010 = 20 (m) .

Lời giải

a) Do đồ thị hàm số giao với trục hoành tại các điểm x = 20; x = 50, x = 100 nên phương trình f(x) = 0 có 3 nghiệm 20, 50, 100, từ đó ta có: y = a(x – 20)(x – 50)(x – 100).

Mặt khác, tại điểm x = 0 ta có y = 50, suy ra: 50 = a(0 – 20)(0 – 50 )(0 – 100) hay a = \[ - \frac{1}{{2000}}\].

Suy ra: \[y =  - \frac{1}{{2000}}\left( {x - 20} \right)\left( {x - 50} \right)\left( {x - 100} \right) =  - \frac{1}{{2000}}{x^3} + \frac{{17}}{{200}}{x^2} - 4x + 50\].

b) Các điểm cần thìm chính là các điểm cực trị của hàm số: \[y = f(x) =  - \frac{1}{{2000}}{x^3} + \frac{{17}}{{200}}{x^2} - 4x + 50\]

\[y' =  - \frac{3}{{2000}}{x^2} + 1\frac{{17}}{{200}}x - 4 = 0 \Leftrightarrow x = \frac{{100}}{3};x = 80\]

Ta có các điểm cực trị của hàm số f(x) là \[A\left( {\frac{{10}}{3}; - \frac{{200}}{{27}}} \right);B\left( {80;18} \right)\]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP